Wochenplan - Kurzübersicht

Aufgabe

Wochentag

Zeitansatz

(Minuten)

Thema/ Arbeitsauftrag (Kurzform)

erledigt

Mittwoch

90 min

Kryptographie

Für Fragen stehe ich per Sdui/ per Videokonferenz zu den folgenden Zeiten zur Verfügung:

Da wir Videokonferenzen in den Zeiten des regulären Unterrichts anbieten sollen, würde ich Mittwochs (7. Stunde) als Videokonferenz-Zeit vorschlagen.
Sollte der Wunsch nach einer Videokonferenz bestehen, um Fragen zu klären oder Aufgaben zu besprechen, dann bitte in der SDUI-Gruppe (Kommunikation ist freigeschaltet) bis zum Vortag Bescheid geben.

Vorgabe Dateiname zum digitalen Einreichen: Kalenderwoche-Fach-Nachname-Vorname-Aufgabe

Bsp.: KW44-M-Musterschüler-Max-Aufgabe1.pdf (keine Leerzeichen verwenden)
Verwende zum Erstellen der Abgabe eine Scanner-App (z.B. GeniusScan,…)

Liebe Schüler,
hoffen wir mal, dass die Homeschooling-Zeit nicht so lange wird. Ich würde aber trotzdem versuchen ein wenig Kryptographie mit euch zu machen. Mit der ersten Gruppe habe ich das in Teilen schon gemacht, aber dann ist das einfach eine Wiederholung.

Aufgabe 1: Kryptographie

a) Schaut euch die ersten 2 Minuten des folgenden Videos an: Video

Das erste Verschlüsselungsverfahren war das Cäsar-Verfahren. Dabei werden die Buchstaben des Alphabets um einen bestimmten Wert (den Schlüssel) weitergeschoben. Bei Cäsar wurde jeweils immer um 3 weitergeschoben. D.h. aus einem A immer ein D.

Cäsar Verschlüsselung:

Unter das Klartextalphabet wird, um eine bestimmte Anzahl von Stellen versetzt, das Geheimtextalphabet geschrieben.

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Klartextalphabet
V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U Geheimtextalphabet

Verschlüsselt wird nun, indem man jeden Buchstaben des Klartextes durch den unter ihm stehenden Buchstaben im
Geheimtextalphabet ersetzt.
Zum entschlüsseln, muß man nun jeden Buchstaben des Geheimtextes, durch den über ihm stehenden Buchstaben im Klartextalphabet ersetzen.

Beispiel :
Im oberem Fall wird dann aus dem Wort : pfadfinder -> KAVYADIYZM

Vorteile / Nachteile :
Die Cäsar-Verschlüsselung ist eine monoalphabetische Verschlüsselung, d.h. jedem Buchstaben des Klartextes wird immer derselbe zugehörige Buchstabe des Geheimtextes zugeordnet. In der deutschen Sprache ist das E mit 18% am häufigsten enthalten. Ist der verschlüsselte Text lang genug, so braucht man nur den häufigsten Buchstaben im Geheimtext suchen und das Geheimtextalphabet so verschieben, daß dieser Buchstabe unter dem E des Klartextalphabetes steht und schon kann entschlüsselt werden.

Die Durchführung des Cäsar-Verfahrens funktioniert auch prima mit der Cäsar-Scheibe: Download
oder natürlich mithilfe des Computers. Hier kann man Ver- und Entschlüsseln.

b) Verschlüssele den Text "EINFROHESNEUESJAHR" so, dass das A auf das E verschlüsselt wird.

c) Versuche den folgenden Text zu entschlüsseln, der mit Cäsar verschlüsselt wurde. Der Schlüssel ist aber leider unbekannt. "XTEOPXNLPDLCGPCQLSCPYVLYYXLYEPIEPGPCDNSWFPDDPWY"

Cäsar-Verschlüsselung bietet aber nur 26 verschiedene Schlüssel - sehr wenig, denn die kann man schnell mal durchprobieren. Wenn man das Geheimtextalphabet aber durcheinander hinschreibt, dann hat man 403291461126605635584000000 verschiedene Schlüssel. Hier die Infos zur Monoalphabetischen Verschlüsselung.

Monoalphabetische Verschlüsselung:

Unter das Klartextalphabet wird das Geheimtextalphabet in einer geheimen Reihenfolge (das entspricht dem Schlüssel) geschrieben.

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Klartextalphabet
Y Z C HM N O QB VR S I JD E A W X F G K L P T U Geheimtextalphabet

Beispiel :
Im oberem Fall wird dann aus dem Wort : affe -> YNNM

Vorteile / Nachteile :
Bei der monoalphabetischen Verschlüsselung wird jedem Buchstaben des Klartextes wird immer derselbe zugehörige Buchstabe des Geheimtextes zugeordnet. In der deutschen Sprache ist das E mit 18% am häufigsten enthalten. Ist der verschlüsselte Text lang genug, so braucht man nur den häufigsten Buchstaben im Geheimtext suchen und kann das E entschlüsseln. Weitere häufige Buchstaben sind im Deutschen das R,N,S,T. Auch die versucht man durch die auftretende Häufigkeit zu ermitteln und aufgrund der vorhandenen Buchstaben den Text zu ermitteln.

Trotz der vielen, vielen Schlüssel kann man eine monoalphabetische Verschlüsselung trotzdem recht einfach knacken. Wie das geht, könnt ihr hier lesen.

d) Erstelle ein übersichtliches Lernblatt (so wie die hellblauen Kästchen oben) zu einem Verschlüsselungsverfahren aus der folgenden Liste: Cäsar, Polybios-Code, Rechteck-Schema, Monoalphabetische Verschlüsselung, Freimaurer-Verschlüsselung. Dieses dann als PDF in SDUI hochladen.
Du kannst dazu im Internet recherchieren. Vielleicht findest du noch interessante Infos zu dem jeweiligen Verfahren. Die Kurzfassung gibt es z.B. hier.

e) Kreuze in folgender Tabelle deine Selbsteinschätzung an (entweder ausdrucken und ankreuzen oder Foto machen und digital ankreuzen) und lade es als PDF ebenfalls in den Hausaufgabenordner in SDUI. (hochgeladene Dateien in den Hausaufgabenordnern können nicht von den Mitschülern angesehen werden).

Die Lösungen (Foto eurer Heftseite) ladet Ihr bitte (als pdf; ihr wisst, wie das geht!) in den entsprechenden Hausaufgabenordner in sdui hoch. Bitte die Vorgabe zum Dateinamen oben auf dem Blatt beachten! Hochladen der Datei bis spätestens Samstag, 09.01.2021, 18:00 Uhr.